クエン酸（Citric Acid）

クエン酸（Citric Acid）は、自然界に広く存在する有機酸で、主に柑橘類などの果物に含まれる。生体内では、エネルギー代謝の中心的な役割を果たす「クエン酸回路（TCA回路）」の中間体として知られる。

1. 基本情報

• 化学式: C₆H₈O₇
• 構造式: HOOC–CH₂–C(OH)(COOH)–CH₂–COOH
  • 3つのカルボキシル基（COOH）と1つのヒドロキシル基（OH）を持つトリカルボン酸。
• 性質:
  • 無色の結晶または白色の粉末。
  • 水によく溶け、酸味が強い。

2. 生体内での役割

クエン酸は、エネルギー代謝において極めて重要な分子であり、ミトコンドリア内で行われる「クエン酸回路（TCA回路）」の最初の中間体として機能する。

2.1 クエン酸回路の役割

• クエン酸回路は、糖質、脂質、タンパク質の代謝を通じて生成されるアセチルCoAが二酸化炭素と水に分解される過程で、ATPやNADHを産生する主要な代謝経路である。
• クエン酸は、アセチルCoAとオキサロ酢酸が縮合することで生成されます：
  　アセチルCoA＋オキサロ酢酸→クエン酸 $$$$ 

2.2 物質代謝の中間体

• エネルギー産生:
  • クエン酸はクエン酸回路を通じて、ATPや還元型補酵素（NADH、FADH₂）を生成する。
• 脂肪酸合成:
  • ミトコンドリアから細胞質へ輸送されたクエン酸は、アセチルCoAとオキサロ酢酸に分解され、脂肪酸やコレステロールの合成に利用される。
• 糖新生:
  • クエン酸から生成される中間体が糖新生経路に供給される。

3. 食品や健康分野での利用

• 食品添加物:
  • 酸味料、防腐剤、pH調整剤として広く使用されている。
  • 主に清涼飲料水、ジャム、キャンディなどで利用される。
• 健康促進:
  • クエン酸の摂取は、疲労回復や代謝促進に役立つ。
  • 筋肉内の乳酸の分解を助けることで、運動後の回復を促進する。

4. 臨床的意義

• 腎結石予防:
  • クエン酸はカルシウムと結合し、尿路での結石形成を抑制する。クエン酸カリウムとして処方されることがある。
• 代謝性アシドーシスの治療:
  • クエン酸塩（クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム）は、体内のpHを調整するために使用される。